(57)【要約】【課題】放射性コンクリート廃棄物などのコンクリート廃棄物を確実に減容化することが可能なコンクリート廃棄物の減容化方法を提供する。【解決手段】予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物を加熱溶融する。これにより、従来の加熱溶融によるコンクリート廃棄物の減容化効果に加えて、石灰岩に脱炭酸反応が生じることによる減容化効果が得られ、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート廃棄物を減容化する方法であって、
予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、
該コンクリート構造体の解体に伴い発生した前記コンクリート廃棄物を加熱溶融することを特徴とするコンクリート廃棄物の減容化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば放射性コンクリート廃棄物などのコンクリート廃棄物を減容化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電所などの原子力関連施設では、低コストで施工性がよく、十分な強度を有し、放射性物質の遮蔽性に優れることから、生体遮蔽壁などを、コンクリートを用いて構築している。
【０００３】
一方、このような放射性物質を遮蔽する生体遮蔽壁などのコンクリート構造体は、放射性物質の付着、中性子線照射による放射化などによって汚染されている。このため、原子力関連施設を廃止措置などに伴い解体する際には、放射性コンクリート廃棄物が発生する。例えば、原子力発電所を解体した場合には、１基あたりで１万トンに及ぶコンクリート廃棄物が発生すると想定され、このうち、放射能レベル区分がレベルＩＩの比較的放射能レベルが高い放射性コンクリート廃棄物が数百トンに及ぶと想定されている。そして、このような放射性コンクリート廃棄物は、処分容器に詰めて封入し、埋設施設などに処分することになるが、その処分費用が３００万円〜４００万円／ｍ３に達すると試算され、原子力関連施設の廃止措置全体費用を押し上げる要因となっている。
【０００４】
このため、処分容器に封入する放射性コンクリート廃棄物の充填率を向上させ、処分する処分容器の数を極力少なくする検討が行われてきたが、それだけでは限界があり、十分に処分費用を削減することが難しい。
【０００５】
これに対し、放射性コンクリート廃棄物（雑固体廃棄物）を例えば１５００℃で加熱して溶融し、冷却とともに固化して減容化することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００７−２７１１８５号公報
【特許文献２】特開平６−１０２３９８号公報
【特許文献３】特開平１１−２３１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コンクリート廃棄物を加熱溶融して減容化する場合には、コンクリート廃棄物中の骨材の種類（コンクリート構造体に用いられている骨材の種類）によって、十分に減容化することができないという問題があった。このため、例えば、放射性コンクリート廃棄物を溶融して減容化を図った場合においても、放射性コンクリート廃棄物中の骨材の種類によっては、処分容器に封入する放射性コンクリート廃棄物の充填率を十分に向上させることができず、処分費用の削減効果が得られないおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、放射性コンクリート廃棄物などのコンクリート廃棄物を確実に減容化することが可能なコンクリート廃棄物の減容化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明のコンクリート廃棄物の減容化方法は、コンクリート廃棄物を減容化する方法であって、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、該コンクリート構造体の解体に伴い発生した前記コンクリート廃棄物を加熱溶融することを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物を加熱溶融することによって、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。すなわち、このコンクリート廃棄物を例えば１５００℃に加熱すると、７００℃以上でセメント水和物のＣ−Ｓ−Ｈ相が分解し、コンクリート廃棄物中の水分が分離するため、コンクリート廃棄物を加熱溶融し、冷却とともに固化することで減容化される。また、８００℃以上で骨材の石灰岩には脱炭酸反応が生じ、例えば脱炭酸反応が生じない砂岩などを骨材として用いた場合と比較し、大幅にコンクリート廃棄物が減容化される。よって、従来の加熱溶融によるコンクリート廃棄物の減容化効果に加えて、骨材に石灰岩を用いることによるコンクリート廃棄物の減容化効果が得られるため、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物を加熱溶融することで、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコンクリート廃棄物の減容化方法によれば、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物を加熱溶融することによって、従来の加熱溶融によるコンクリート廃棄物の減容化効果に加えて、骨材に石灰岩を用いることによるコンクリート廃棄物の減容化効果を得ることができ、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。そして、本発明のコンクリート廃棄物の減容化方法を用いて、例えば放射性コンクリート廃棄物の減容化を図った場合には、従来の加熱溶融のみで減容化した場合と比較し、処分容器に封入する放射性コンクリート廃棄物の充填率を向上させることができる。これにより、処分する処分容器の数を大幅に減らすことができ、処分費用を効果的に削減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係るコンクリート廃棄物の減容化方法について説明する。本実施形態は、例えば原子力発電所などのコンクリート構造体の解体に伴い発生する放射性コンクリート廃棄物（コンクリート廃棄物）を処分するにあたり、放射性コンクリート廃棄物を減容化する方法に関するものである。
【００１３】
コンクリート構造体は、放射性物質を遮蔽する生体遮蔽壁などであり、放射性物質の付着、中性子線照射による放射化などによって汚染されている。そして、原子力発電所の廃止措置などに伴いこのコンクリート構造体を解体する際には、解体に伴って発生するコンクリート塊が放射性コンクリート廃棄物となる。このため、この放射性コンクリート廃棄物は、処分容器に詰めて封入し、埋設施設などに処分する必要が生じる。
【００１４】
本実施形態のコンクリート廃棄物の減容化方法では、このようにコンクリート構造体の解体時に発生する放射性コンクリート廃棄物（コンクリート塊）を処分することを考慮し、原子力発電所などの建設時に、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材（粗骨材、細骨材）に石灰岩を用いて構築しておく。
【００１５】
そして、このように骨材に石灰岩を用いて構築したコンクリート構造体の解体時に発生したコンクリート塊を、処分容器に充填して封入する前に、高周波誘導加熱方式やプラズマ加熱方式などの溶融設備を用いて、例えば１５００℃で加熱し溶融する。このとき、コンクリート塊は、７００℃以上になると、セメント水和物のＣ−Ｓ−Ｈ相が分解し、コンクリート塊中の水分が分離する。このため、コンクリート塊は、加熱溶融し、冷却するとともに固化することで減容化される。
【００１６】
一方、本実施形態においては、コンクリート塊中の骨材が石灰岩であるため、このコンクリート塊は、８００℃以上で加熱されるとともに骨材の石灰岩に脱炭酸反応が生じ、このように石灰岩に脱炭素反応が生じることによっても減容化される。これにより、従来の加熱溶融によるコンクリート塊の減容化効果に、骨材に石灰岩を用いることによるコンクリート塊の減容化効果が加わるため、確実に且つ大幅にコンクリート塊が減容化される。
【００１７】
ここで、表１は、石灰岩を骨材として用いたコンクリート塊の試験体と、砂岩を骨材として用いたコンクリート塊の試験体とをそれぞれ加熱溶融し、冷却固化して、重量変化及び容積変化を試験的に確認した結果を示している。そして、表１に示すように、砂岩を骨材として用いたコンクリート塊を加熱溶融した場合には、重量が６．６％減少する反面、容積が１５％増加する。これに対し、石灰岩を骨材として用いたコンクリート塊を加熱溶融した場合には、重量が２８．２％減少し、容積が３６．９％減少することが確認された。
【００１８】
【表１】
2010017656.tif 000002
【００１９】
また、表２は、コンクリート塊を加熱溶融することなくそのまま処分容器に充填して封入した場合（リファレンス）と、骨材が石灰岩のコンクリート塊を加熱溶融し、冷却固化したものを処分容器に封入した場合（石灰岩）と、骨材が砂岩のコンクリート塊を加熱溶融し、冷却固化したものを処分容器に封入した場合（砂岩）とのそれぞれのケースにおける処分容器１ｍ３に封入可能なコンクリート量を示したものである。なお、この表２のカッコ（）内数値は、リファレンスに対する倍率を示している。そして、表２に示すように、リファレンスでは、封入可能なコンクリート量が処分容器１ｍ３当たり０．６０ｍ３であるのに対し、砂岩では０．８７ｍ３、石灰岩では１．５８ｍ３のコンクリート量となり、砂岩では、封入可能なコンクリート量がリファレンスの１．４５倍であるのに対し、石灰岩では、リファレンスの２．６倍のコンクリート量を封入できることが確認された。
【００２０】
【表２】
2010017656.tif 000003
【００２１】
これらの結果から、コンクリート塊をそのまま処分容器に充填して封入する場合に比べ、コンクリート塊を溶融することで減容化が図られるが、骨材に砂岩が用いられている場合には減容化効果が低く、骨材に石灰岩を用いることによって大幅な減容化が図れることが実証された。
【００２２】
したがって、本実施形態のコンクリート廃棄物の減容化方法においては、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物（コンクリート塊）を加熱溶融することによって、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。すなわち、従来の加熱溶融によるコンクリート廃棄物の減容化効果に加えて、骨材に石灰岩を用いることによるコンクリート廃棄物の減容化効果が得られるため、予めコンクリート構造体をコンクリートの骨材に石灰岩を用いて構築しておき、このコンクリート構造体の解体に伴い発生したコンクリート廃棄物を加熱溶融することで、確実に且つ大幅にコンクリート廃棄物を減容化することが可能になる。
【００２３】
そして、このような本実施形態のコンクリート廃棄物の減容化方法を用いて放射性コンクリート廃棄物の減容化を図ることにより、従来の加熱溶融のみで減容化した場合と比較し、処分容器に封入する放射性コンクリート廃棄物の充填率を向上させることができる。これにより、処分する処分容器の数を大幅に減らすことができ、処分費用を効果的に削減することが可能になる。
【００２４】
以上、本発明に係るコンクリート廃棄物の減容化方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、放射性物質を遮蔽する生体遮蔽壁などのコンクリート構造体の解体に伴い発生する放射性コンクリート廃棄物（コンクリート塊、コンクリート廃棄物）を減容化するものとして説明を行ったが、本発明に係るコンクリート廃棄物の減容化方法は、放射性コンクリート廃棄物以外のコンクリート廃棄物を減容化するために適用してもよい。